TEMA 15. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA | EJERCICIO 15.1. CICLO DE RANKINE

6.3.8. Se desea llevar a cabo el diseño preliminar de una pequeña central térmica de 15 MW
de potencia basada en el ciclo de Rankine, utilizando agua pura líquida como fluido térmico. Desde la salida de la turbina isoentrópica, este fluido se recupera y recicla como vapor saturado a 373 K y 0.1 MPa, tratándose seguidamente en el sistema de refrigeración, optándose por su condensación total. Estas condiciones se establecen de modo que, por posterior compresión isoentrópica hasta la presión P, se pueda alimentar exclusivamente con líquido saturado el intercambiador de calor de un quemador de biomasa vegetal reciclada, donde se sobrecalienta isobáricamente hasta 703 K. Desde allí, y en esas mismas condiciones de presión y temperatura, el vapor de agua producido actúa sobre la ya mencionada turbina, descomprimiéndose isoentrópicamente hasta las precitadas condiciones iniciales, y cerrándose el ciclo.
DATOS:
-Entalpía del agua como líquido saturado a 1 atm=100.04 kcal/kg
-Volumen específico del agua como líquido saturado a 1 atm=1.0435 dm3/kg
a) Representar cualitativamente el ciclo en un diagrama T-S.
b) Evaluar gráficamente las presiones a las que trabaja el ciclo termodinámico.
c) Calcular el caudal de agua necesario en el proceso.
d) Determinar el rendimiento del proceso.